Técnicas de protección PROTECCIÓN LABORAL 87| 2oTrimestre16 Innovadores sensores de gas Ramón Torra Piqué. Doctor ingeniero Industrial* Los sensores electroquímicos, normalmente utilizados para la detección de gases tóxicos, han experimentado recientemente importantes avances tecnológicos qué, además de reducir su tamaño a un formato compacto, están sellados de forma que se elimina totalmente la indeseable fuga de electrolito, evitando la destrucción de los circuitos electrónicos del instrumento. Pero estas mejoras en el diseño físico son accesorias frente a a las innovaciones aportadas para incrementar la vida útil del sensor, su exactitud y estabilidad en la detección del gas, el sofisticado y fiable tratamiento electrónico de la señal y la notable reducción de coste en la innovadora comprobación funcional durante el ciclo de vida. Los sensores son el corazón de los instrumentos portátiles empleados en la detección de gases y su óptimo diseño es indispensable para evaluar la calidad, fiabilidad y prestaciones funcionales del instrumento al cual se incorporan. En este artículo se describen las innovaciones de los sensores electroquímicos recientemente aparecidos en el mercado, que constituyen realmente una nueva generación ya que rompen los esquemas y procedimientos habituales usados actualmente. La estructura del artículo corresponde a desarrollar conceptos en el orden siguiente: • Bases de medición de los sensores elec- troquímicos y comprobación funcio- nal antes del uso. • Innovaciones en el diseño de los sensores y genuino procedimiento de comprobación funcional sin gas patrón • Exactitud en la medida y estabilidad frente a variaciones ambientales. • Ventajas técnicas y económicas que aporta la nueva generación de sensores. A continuación y sin otros comentarios, paso a describir los temas indicados. Principios actuales de medición y comprobación Todos los sensores electroquímicos operan sobre los principios básicos siguientes: • El gas a detectar que contiene el ambiente alcanza el instrumento en la zona del sensor. • El gas se difunde al interior del sensor a través de un filtro protector y una membrana impermeable. • El gas entra en contacto con el electrodo de trabajo sumergido en un electrolito catalizador, teniendo lugar una reacción y la molécula de gas se disocia. • Los iones disociados circulan por el electrolito hacia el contra-electrodo, el cual contabiliza la débil corriente generada. • El circuito electrónico asociado procesa la • Al nivel molecular el electrodo dispone de miles de “puntos triples” potenciales, que contribuyen, para un determinado sensor, a definir su sensibilidad. Todos los sensores pueden perder sensibilidad con el tiempo, debido a envejecimiento, condiciones ambientales u otras exposiciones. Las buenas prácticas en la industria recomiendan realizar la comprobación del instrumento portátil antes de cada jornada de trabajo (EN 60079-29.2), para asegurar que no está obstruida la difusión del gas al sensor y que éste se activa proporcionando una señal de salida correcta, conforme a la concentración del gas patrón. Esta prueba se denomina comprobación funcional (Ver Figura 1) y el procedimiento requiere disponer de una botella de gas patrón y accesorios auxiliares para conectarla al área donde se ubica el sensor en el instrumento. La prueba puede ser manual o automática y requiere disponer de un lugar específico, ocupa unos minutos ejecutarla y se consumen determinados litros de gas 8 corriente y la transforma en una señal digital o analógica proporcional a la concentración del gas difundido. • El electrodo de trabajo, el electrolito y el tipo de gas a detectar constituyen el llamado “punto triple”. Gráfico señalando el procedimiento convencional utilizado para la comprobación funcional de un instrumento detector de gases tóxicos Figura 1